1.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 3300 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 2310 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 3300 kJQL = 2310 kJ
W = kJ
Arbeitsblatt Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wärmekraftmaschine nimmt pro Zyklus 2500 kJ Wärme aus einem heißen Reservoir auf und gibt 1375 kJ an ein kaltes Reservoir ab. Bestimme die Nutzarbeit W, die sie pro Zyklus liefert.
QH = 2500 kJQL = 1375 kJ
W = kJ
3.Mittel
Eine reversible Kältemaschine hält einen Kühlraum auf -5 °C, indem sie 5 kW Wärme entzieht, und gibt Wärme an die Umgebung mit 25 °C ab. Bestimme den Wärmestrom Q̇H, den sie abgibt.
TL = -5 °CTH = 25 °CQ̇L = 5 kW
Q̇H = kW
4.Mittel
Eine Wärmekraftmaschine arbeitet zwischen einem heißen Reservoir mit 400 °C und einem kalten Reservoir mit 15 °C. Sie nimmt 2600 kJ Wärme auf. Bestimme die größtmögliche Arbeit Wmax, die sie liefern könnte.
TH = 400 °CTL = 15 °CQH = 2600 kJ
Wmax = kJ
5.Schwer
Zwei Carnot-Maschinen arbeiten hintereinander. Maschine A nimmt Wärme aus einem Reservoir mit 600 °C auf und gibt Wärme an ein Zwischenreservoir mit der Temperatur Tm ab. Maschine B nimmt diese gesamte Wärme auf und gibt Wärme an ein Reservoir mit 40 °C ab. Beide Maschinen haben denselben thermischen Wirkungsgrad. Bestimme Tm in °C.
TH = 600 °CTL = 40 °C
Tm = °C
6.Schwer
Zwei Carnot-Maschinen arbeiten hintereinander. Maschine A nimmt Wärme aus einem Reservoir mit 900 °C auf und gibt Wärme an ein Zwischenreservoir mit der Temperatur Tm ab. Maschine B nimmt diese gesamte Wärme auf und gibt Wärme an ein Reservoir mit 25 °C ab. Beide Maschinen verrichten dieselbe Arbeit. Bestimme Tm in °C.
TH = 900 °CTL = 25 °C
Tm = °C
Lösungsschlüssel
- 1. W = 990 kJ
- 2. W = 1125 kJ
- 3. Q̇H = 5,559 kW
- 4. Wmax = 1487 kJ
- 5. Tm = 249,8 °C
- 6. Tm = 462,5 °C
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